發(fā)布時間：2018-01-06 12:17

  本文關鍵詞：智能電網無線傳感監(jiān)測及負荷預測方法研究　出處：《太原理工大學》2015年博士論文　論文類型：學位論文

  更多相關文章： 智能電網 電網輸電線路監(jiān)測 電力負荷預測 電力負荷預警

【摘要】：隨著移動互聯網技術的發(fā)展,智能化管理已經成為行業(yè)轉型升級的必然方向,電力作為國家經濟基礎產業(yè),智能電網中對無線傳感監(jiān)測及負荷預測方法的研究不僅可以提升全社會的公共服務質量,而且將有效助力國家生產力發(fā)展。因此,本研究圍繞智能電網中的無線傳感監(jiān)測感知和負荷預測問題開展了以下幾方面工作：(1)討論了智能電網技術在電力行業(yè)中的網絡運維、市場營銷、企業(yè)經營的價值和作用；論述了智能電網的信息系統體系結構模型(信息應用層、數據交互層、信息感知層)并論述了各層的功能邏輯、技術方法及應用重點和難點。針對智能電網信息感知層的WSN監(jiān)測問題,結合論述了WSN節(jié)點能耗、網絡業(yè)務功能、部署應用環(huán)境、協議策略四方面對于WSN持續(xù)穩(wěn)定運行的影響。從智能電網數據預測角度對影響負荷數據的環(huán)境因素(日期因素、季節(jié)因素、事件因素)和自身特征(規(guī)律性、隨機性、可預見性、滯后性、相關性)進行了分析探討。(2)以AODV路由協議和IEEE 802.15.4 MAC協議為基礎,提出一種適用于長距離輸送電線路感知監(jiān)測的拓撲結構和組網策略(M2-TSLC),并采用跨層設計方法對WSN網絡實現了進一步的優(yōu)化,結合節(jié)點剩余能耗、吞吐量、端到端時延和投遞率四種指標對優(yōu)化后的WSN網絡質量進行了評價,該方法不僅有效節(jié)約了電力WSN能耗,而且具有良好的通信性能。(3)以電力網絡用電負荷為研究對象,實現并測試了自回歸滑動平均預測(ARMA)模型和灰色預測(GM)模型,針對原始灰色預測模型中最小二乘法求解a和b過程中存在誤差累積和精度不高的情況,提出并實現了基于野草算法(IWO)的灰色電力負荷預測模型(IWO-GM),為了更全面的對三種預測算法(ARMA、GM、IWO-GM)進行比較分析,誤差分析維度從絕對誤差、相對誤差延伸至平均絕對誤差、平均絕對百分比誤差、均方誤差、均方根誤差,經誤差測試分析發(fā)現IWO-GM預測模型均優(yōu)于ARMA預測模型和GM預測模型。(4)結合單邊閾值法、雙邊閾值法分別討論了動態(tài)閾值計算方法(歷史類比法、均值方差法),通過數學模型對記憶曲線(艾賓浩斯記憶曲線)的不同記憶模式(瞬時記憶、短暫記憶和持久記憶)進行了模型論述,將物理彈簧受力形變過程與記憶曲線思想相結合,從力學對記憶彈簧的作用過程詳細分析并歸納借鑒應用于動態(tài)閾值分析,提出了一種具有記憶特性的彈性動態(tài)閾值(MC-EDT, Memory Curve-Elastic Dynamic Threshold)電力負荷預警方法。結合電力負荷數據異常值相對較少的情況采用了等權重預警率作為動態(tài)閾值評價手段；對MC-EDT算法相關參數規(guī)律和最優(yōu)化配置進行了測試驗證和分析討論；較均值方差法而言,MC-EDT算法大大提升了動態(tài)閾值預警的準確性和精準度。綜上所述,本研究以智能電網為研究背景,論述了智能電網信息資源庫的數據、智能電網的信息系統體系結構,提出并實現了智能電網WSN節(jié)能監(jiān)測的M2-TSLC節(jié)能協議、IWO-GM電網負荷預測算法和MC-EDT動態(tài)閾值電網負荷預警策略,為智能電網的科學決策和信息價值轉化提供了新的手段和方法。
[Abstract]:Based on AODV routing protocol and IEEE 802.15 . 4 MAC protocol , this paper discusses the influence of intelligent power grid technology on wireless sensor monitoring and load forecasting . A grey power load forecasting model ( IWO - GM ) based on IWO is proposed and implemented in this paper . The dynamic threshold method ( IWO - GM ) is proposed and implemented by means of mathematical model .

【學位授予單位】：太原理工大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TM715

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